(57)【要約】【課題】  測定機器に利用できる改良マルチバンド増幅器を提供する。【解決手段】  スプリッタ１０は信号線１２の入力信号を複数の信号に分割する。複数の増幅器１６は、夫々の信号線１４の分割信号を増幅する。コンバイナ１８は、複数の信号線２０の増幅信号を１つの信号に組合せる。デジタイザ２４は、信号線２２の組合せ信号をデジタル化する。このデジタル化波形が表示手段２５により表示される。なお、複数の増幅器の少なくとも１つの増幅通過帯域が他の増幅器の増幅通過帯域と異なる。【選択図】図１
2006311542.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定機器用マルチバンド増幅器回路であって、
入力信号を複数の分割信号に分割するスプリッタと、
関連した上記分割信号を各増幅通過帯域にわたって夫々増幅して、複数の増幅信号を発生する複数の増幅器と、
上記複数の増幅信号を、組合せてデジタル化して、又はデジタル化して組合せて、単一のデジタル化信号にする手段とを具え、
少なくとも１個の上記増幅器の増幅通過帯域は、他の上記増幅器の増幅通過帯域と異なることを特徴とする測定機器用マルチバンド増幅器回路。
【請求項２】
上記手段は、上記増幅信号を組合せて組合せ信号を発生するコンバイナと、上記組合せ信号を上記デジタル化信号にデジタル化するデジタイザとを具えることを特徴とする請求項１のマルチバンド増幅器回路。
【請求項３】
上記手段は、各々が関連した上記増幅信号をデジタル化する複数のデジタイザと、上記デジタル化された増幅信号を単一のデジタル化信号に組合せるコンバイナとを具えることを特徴とする請求項１のマルチバンド増幅器回路。
【請求項４】
上記スプリッタからの上記複数の分割信号の各々の周波数応答を等化にする等価器を更に具えることを特徴とする請求項１のマルチバンド増幅器回路。
【請求項５】
上記複数の増幅器の関連した１個に夫々結合され、関連した上記増幅器に入力される前に関連した上記分割信号を夫々減衰させる複数の減衰器を更に具え、該減衰器の通過帯域が関連した上記増幅器の増幅通過帯域に略等しい請求項１のマルチバンド増幅器回路。
【請求項６】
上記複数の増幅器の関連した１個に夫々結合され、上記デジタル化信号にする上記増幅信号の組合せを選択的に制御する複数のスイッチを更に具えたことを特徴とする請求項１のマルチバンド増幅器回路。
【請求項７】
上記複数の増幅器の関連した１個に夫々結合され、関連した上記増幅器に入力される前に、関連した上記分割信号をフィルタ処理する複数のフィルタを更に具え、該フィルタの通過帯域が関連した上記増幅器の増幅通過帯域に略等しい請求項１のマルチバンド増幅器回路。
【請求項８】
測定機器用に信号をデジタル化する方法であって、
入力信号を複数の分割信号に分割するステップと、
上記分割信号の各々を関連した周波数範囲にわたって増幅して、複数の増幅信号を発生するステップと、
該複数の増幅信号を単一のデジタル化信号に組合せるステップとを具え、
少なくとも１つの上記分割信号に関連した周波数範囲は、他の上記分割信号に関連した周波数範囲と異なることを特徴とするデジタル化方法。
【請求項９】
入力信号を受ける信号入力端と、
デジタル化波形を表示する手段と、
上記入力信号を複数の分割信号に分割する手段と、
上記複数の分割信号を増幅する手段と、
増幅された上記分割信号を上記デジタル化波形に組合せる手段とを具え、
上記分割信号の各々を増幅通過帯域にわたって増幅し、少なくとも１つの上記分割信号の増幅周波数範囲が他の上記分割信号の増幅周波数範囲と異なることを特徴とする測定機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、測定機器に関し、特に、測定機器に用いるマルチ帯域増幅器回路及びデジタル化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高品質オーディオ増幅器システムは、長年にわたってマルチバンド（複数帯域）増幅器の構成となっていた。その主な理由の１つは、全体のオーディオ帯域を充分にカバーする単一のラウドスピーカーを設計するのが困難なためであって。よって、異なるスピーカーを用いて、オーディオ・スペクトラムの各部分をカバーした。その他の利点は、単一の大電力増幅器から得られるよりも、同じ出力全体に対する小電力増幅器によるシステムの方がヘッドルーム（余裕）があるということである。これら形式のシステムでは、周波数帯域は、増幅の各チャネルにおいて互いに独立しているので、高電力レベルにて一層クリアな音が出るため、相互変調歪が小さくなる。周波数帯域により信号経路が異なる信号処理装置は、例えば、特許文献１に記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平０６−１７７６８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
測定機器も、広帯域入力信号に対して上述と類似の問題に遭遇しているが、オーディオ増幅器システムをそのまま使用できない。例えば、オシロスコープにおいて、広帯域前置増幅器を作る際の異なる概念の１つは、この前置増幅器と信号入力端との間に減衰器が必要なことである。帯域幅が広くなるほど、オシロスコープの入力端にて良好なリターンロスを維持するのが一層困難となる。その結果、所望帯域幅にわたって５０オームのマッチングを一般的には維持できず、信号の品質が劣化する。
【０００５】
したがって、測定機器に用いる改良されたマルチバンド増幅器が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施例は、測定機器用のマルチバンド増幅器回路であって、入力信号を複数の分割信号（分割された信号）に分割するスプリッタと、多数の増幅器と、増幅した信号を組合せ且つデジタル化してデジタル化信号（デジタル化された信号）を発生する手段とを具えている。各増幅器は、増幅通過帯域にわたって、関連する分割信号を増幅するように構成されている。少なくとも１個の増幅器の増幅通過帯域は、他の増幅器の増幅帯域幅と異なっている。
【０００７】
本発明の他の実施例は、デジタル・オシロスコープ又はデジタイザの如き測定機器であって、入力信号を受ける信号入力端と、デジタル化波形を表示する手段と、入力信号を複数の分割信号に分割する手段と、これら分割信号を増幅する手段と、増幅した分割信号をデジタル化波形に組合せる手段とを具えている。各分割信号を増幅周波数範囲にわたって増幅するが、少なくとも１つの分割信号の増幅周波数範囲は、他の分割信号の増幅周波数範囲と異なっている。
【０００８】
本発明の別の実施例は、信号をデジタル化する方法であって、この信号を複数の分割信号に分割し、各分割信号を関連周波数範囲にわたって増幅して増幅信号（増幅された信号）とし、これら増幅信号を単一のデジタル化信号に組合せている。少なくとも１つの分割信号に関連した周波数範囲は、別の分割信号に関連した周波数範囲と異なっている。
【発明の効果】
【０００９】
したがって、本発明によれば、改善されたマルチバンド増幅器回路を達成でき、この増幅器回路を用いた測定機器が得られる。
【実施例】
【００１０】
図１は、本発明による測定機器用のマルチバンド増幅器回路のブロック図である。このマルチバンド増幅器回路は、スプリッタ１０、複数の増幅器１６、組合せ及びデジタル化を行う手段１９、表示手段２５を具えている。
【００１１】
スプリッタ１０は、信号線１２の入力信号を複数の分割信号（分割された信号）に分割し、信号線１４に出力する。スプリッタ１０は、多チャネル・パワー・スプリッタでもよい。この多チャネル・パワー・スプリッタの一例は、抵抗パワー・スプリッタ又は抵抗パワー分割器である。抵抗パワー・スプリッタの利点は、スプリッタ１０の入力において広帯域幅にわたり良好な５０オーム入力インピーダンスを提供できることである。さらに、抵抗パワー・スプリッタの固有のパワー損失のために、スプリッタの単一入力及び複数出力は互いにある程度分離している。この分離の程度は、出力の数と、これら出力の分離比とに応じて決まる。この分離は、スプリッタの出力に結合するコンポーネントの不十分な入力インピーダンスへの任意の影響を減らす。
【００１２】
図１は、３個の分離信号線１４を示すが、スプリッタ１０からの分離信号の数は、任意の特定数に限定されない。分離信号１４の数は、１よりも大きい任意の整数でよい。
【００１３】
さらに、信号線１４の分離信号の振幅が同じである必要はない。例えば、異なる分離信号に関連した増幅器１６の利得は、異なってもよい。その結果、分離信号の相対的な減衰は、増幅器１６の間の利得の違いを補償するように異なってもよい。
【００１４】
代わりに、スプリッタ１０は、マルチバンド・クロスオーバー・フィルタでもよい。このマルチバンド・クロスオーバー・フィルタは、異なる周波数範囲を占める入力信号のエネルギーをスプリッタの異なる出力端に供給する。例えば、１０ＧＨｚ未満の周波数がスプリッタ１０の第１出力端に出力し、１０ＧＨｚ以上の周波数がスプリッタ１０の第２出力端に出力する。かかるマルチバンド・クロスオーバー・フィルタを用いる利点は、各増幅器１６に供給される帯域外信号エネルギーが制限されることである。増幅器１６への周波数スペクトル入力を制限する結果、増幅器１６は、相互変調歪を減らすことができる。帯域外の周波数成分を減衰すると、任意の関連相互変調歪が減衰されて、増幅された分割信号の品質が改善される。
【００１５】
信号線１４の各分離信号は、関連した増幅器１６により、その増幅器の通過帯域にわたって増幅される。少なくとも１個の増幅器１６の通過帯域は、他の増幅器１６の通過帯域と異なる。例えば、第１増幅器１６は、０及び５ＧＨｚの間の周波数を増幅してもよい。第２増幅器１６は、５ＧＨｚ及び１０ＧＨｚの間の周波数を増幅してもよい。第３増幅器１６は、１０ＧＨｚ及び１５ＧＨｚの間の周波数を増幅してもよい。よって、第１増幅器の通過帯域は、他の２個の増幅器と異なる。その結果、入力信号の異なる周波数成分を異なる増幅器で増幅する。
【００１６】
増幅器の所望帯域幅に応じて、増幅器の設計が困難となる。上述の例の周波数範囲をカバーするには、単一の増幅器では、その増幅器が０から１５ＧＨｚの通過帯域を必要とする。かかる増幅器は、上述の例で用いる５ＧＨｚ帯域幅の増幅器よりも設計が難しい。しかし、本発明では、システム全体の帯域幅を所望にするには、各増幅器がその全体の帯域幅場の一部を増幅する。よって、必要とする増幅器の帯域幅は、所望システム帯域幅よりも狭くてよい。
【００１７】
狭い帯域幅の増幅器を用いて増幅すると、広帯域幅の１個の増幅器により増幅を行う場合よりも多くの利点がある。かかる利点には、ヘッドルーム（余裕度）が一層大きくなり、周波数の間の分離がよくなる。狭帯域増幅器１６が入力信号の周波数を部分的に増幅するので、増幅器１６が歪始める前に、増幅器１６が高パワー信号を出力できる。さらに、増幅器通過帯域の外側の周波数が増幅されないので、周波数分離が改善される。これにより、増幅器１６の出力信号における相互変調歪が低減して、信号の品質が改善される。
【００１８】
さらに、狭帯域増幅器１６は、広帯域増幅器に比較して、狭帯域の帯域幅にわたって高品質を有する。さらに、狭帯域増幅器１６は、広帯域増幅器の最高周波数範囲を超えた通過帯域を利用できる。狭帯域増幅器１６の通過帯域を集めることにより、複合の増幅器は、単一の広帯域増幅器が達成できるよりも広い通過帯域で高い性能を達成できる。
【００１９】
組合せ及びデジタル化手段１９は、信号線２０の増幅した信号をデジタル化信号（デジタル化された信号）に組合せて信号線２８に出力する。一例を図１に示す。組合せ及びデジタル化手段１９は、コンバイナ（組合せ回路）１８及びデジタイザ（デジタル化回路）２４を具えている。コンバイナ１８は、増幅された複数の信号（信号線２０の信号）を単一の組合せ信号（信号線２２の信号）に組合せる。デジタイザ２４は、組合さった信号（信号線２２の信号）をデジタル化信号（信号線２８の信号）にデジタル化する。スプリッタ１０と同様に、コンバイナ１８は、抵抗パワー・コンバイナでもよい。
【００２０】
コンバイナ１８もマルチバンド・クロスオーバー・フィルタでよい。コンバイナとして用いる際、信号線２０の増幅した各分離信号をコンバイナの関連入力端に結合し、これら入力端が、関連増幅器の通過帯域を含む範囲内の周波数を受ける。
【００２１】
さらに、スプリッタ１０に関連して説明したように、コンバイナ１８における入力端から出力端への利得を所望値に設定できる。さらに、スプリッタ１０及びコンバイナ１８の利得は、特定の経路を通じて所望利得になるように設定できる。
【００２２】
デジタイザ２４は、信号線２２の組合さった信号をサンプリングし、デジタル・メモリに蓄積するのに必要なトラック・ホールド回路及びＡ／Ｄ変換器の如き標準回路を含んでもよい。デジタイザ２４の出力端は、オプションとして、表示手段２５に結合してもよい。
【００２３】
図２は、本発明による測定機器用マルチバンド増幅器回路のブロック図であり、複数のデジタイザを含んでいる。スプリッタ及び増幅器の動作は、図１の実施例と同じである。しかし、図１の実施例の代わりに、この実施例では、組合せ及びデジタル化手段１９は、複数のデジタイザ２４とデジタル・コンバイナ４２とを含んでいる。増幅した各分割信号は、関連したデジタイザ２４によりデジタル化される。これらデジタル化信号は、デジタル・コンバイナ４２により組合される。図２に示す実施例において、デジタル・コンバイナ４２は、デジタル加算ブロックである。
【００２４】
この実施例において、デジタイザ２４のサンプリング・レートは、同じでもよいが、同じである必要はない。例えば、０〜５ＧＨｚ周波数帯域をデジタル化するのに用いるデジタイザ２４のサンプリング・レートは、１５〜２０ＧＨｚ周波数帯域をデジタル化するのに用いるデジタル２４よりも低いサンプリング・レートで動作してもよい。さらに、これらデジタイザのサンプリング・レートは、信号線２８のデジタル化信号の最終的なサンプリング・レートよりも低くてもよい。
【００２５】
図３は、本発明による測定機器用の等化マルチバンド増幅器回路のブロック図である。以下、上述の実施例との相違点のみを説明する。マルチバンド増幅器は、等価器（イクオライザ）２６を含んで、スプリッタ１０から等価器２６への周波数応答を等化する。マルチバンド増幅器に用いるコンポーネントが理想的ではないため、マルチバンド増幅器の周波数応答も理想的ではない。等価器２６は、振幅又は位相の歪、又はこれらの両方の如き周波数応答問題を補正できる。例えば、増幅器１６の通過帯域が重なった結果、増幅された分離信号が組合さった際に、入力信号に振幅歪又は位相歪が生じる。さらに、この等価器は、非線形歪を補償できる。例えば、増幅器１６の出力パワーがその１ｄＢ補償点に達すると、増幅器１６の実効利得が低下する。等価器２６は、その周波数範囲内の出力パワーに応答して、その増幅器１６が増幅した周波数範囲内の周波数応答を調整できる。この等価器２６は、かかる歪を補償してもよい。
【００２６】
図４は、本発明による測定機器用マルチバンド増幅器回路のブロック図であり、減衰器を具えている。以下、上述の実施例との相違点のみを説明する。減衰器３０の各々は、スプリッタ１０及び増幅器１６の間に接続され、関連した増幅器１６の周波数範囲にわたって動作するように設計されている。信号線３２の減衰された信号を関連増幅器１６の入力として用いる。一般的に、狭帯域の減衰器の設計は、広帯域の減衰器よりも難しくない。さらに、ＭＥＭＳ（Micro  Electro  Mechanical  Systems）技術を展開して、狭帯域減衰器が占める空間を比較的小さくできる。よって、これら減衰器の設計は、容易であり、占有する空間を減る。
【００２７】
図５は、本発明による測定機器用マルチバンド増幅器回路のブロック図であり、スイッチを具えている。以下、上述の実施例との相違点のみを説明する。マルチバンド増幅器回路は、スイッチ３４を含んでいる。これらスイッチ３４は、信号線３６の関連した増幅信号（増幅された信号）の組合せを選択的に制御して、信号線２２のデジタル化信号とする。図５において、図示のスイッチ３４は、増幅器１６の出力信号を結合する。これらスイッチは、増幅器１６の一部でもよいし、コンバイナ１８の一部でもよい。ターム・スイッチ（term switch）を用いたが、この関係において、増幅信号をデジタル化信号に組合せるのを制御できる任意のスイッチをスイッチと呼べる。例えば、スイッチは、増幅器１６の出力をディスエーブルする（無効にする）、即ち、デジタル化信号の除去を考慮してもよい。
【００２８】
さらに、図２に示すように、スイッチ３４は、デジタル部分に設けてもよい。この場合、１個以上の増幅されたデジタル化信号をスイッチにより制御して、デジタル・コンバイナに使用しないようにしてもよい。
【００２９】
かかるスイッチ３４を用いることにより、ユーザが帯域幅を選択することが可能となる。ユーザは、最終パワー再組合せにおいて、いくつかの帯域を含まないように選択できる。その結果、デジタル化信号は、可能な周波数帯域のサブセットのみ含む。任意の数の帯域を選択して、１つの帯域を含むようにしてもよい。さらに、帯域の選択の結果、組合せた周波数帯域は、隣接しないかもしれない。例えば、全体の帯域が、０〜５ＧＨｚ、５〜１０ＧＨｚ、１０〜１５ＧＨｚ及び１５〜２０ＧＨｚの４つ帯域を含んでいる場合、ユーザは、これらから０〜５ＧＨｚ、５〜１０ＧＨｚ及び１５〜２０ＧＨｚの帯域を選択して、１０〜１５ＧＨｚの帯域を除くこともできる。
【００３０】
かかる選択により、ユーザは、マルチバンド増幅器回路により入り込むノイズを制御できる。例えば、上述の周波数帯域を用いれば、特定の入力信号の周波数成分が１０〜１５ＧＨｚ及び１５〜２０ＧＨｚ周波数帯域の場合、ユーザは、これらの帯域のみを選択し、０〜５ＧＨｚ及び５〜１０ＧＨｚ帯域を選択しなくてもよい。その結果、０〜５ＧＨｚ及び５〜１０ＧＨｚ帯域の増幅器で生じるノイズを信号線２８のデジタル化信号に付加しないようにできる。
【００３１】
図６は、本発明による測定機器用マルチバンド増幅器回路のブロック図であり、フィルタを具えている。以下、上述の実施例との相違点のみを説明する。このマルチバンド増幅器回路は、複数のフィルタ３８を有する。フィルタ３８の各々は、関連した増幅器１６に供給する前に、信号線１４の関連した分割信号をろ波（フィルタ処理）する。各フィルタ３８の通過帯域は、関連した増幅器１６の増幅通過帯域と略等しい。その結果、増幅器１６に供給される分割信号の周波数範囲が下がる。かかる周波数範囲の低減は、スプリッタ１０が抵抗パワー分割器の場合、特に有用である。増幅器１６への周波数スペクトルを低減することにより、相互変調歪が小さくなって、信号品質を改善する。
【００３２】
かかるマルチバンド増幅器回路は、上述のように、測定機器の一部となる。かかる測定機器の１つは、オシロスコープのプラットホームである。また、マルチバンド増幅器回路は、デジタイザのプラットホームの一部でもよく、その主要目的は、アナログ波形をデジタル波形に返還することである。このデジタル波形は、２進コードのサンプルで表され、測定機器用のメモリに蓄積される。さらに、マルチバンド増幅器回路は、測定機器と一緒に用いるプローブ・ヘッド又はプラグイン・モジュールの一部でもよい。
【００３３】
かかる測定機器の実施例は、入力信号を受ける信号入力端と、この入力信号を複数の分割信号に分割する手段と、分割信号を増幅する手段と、増幅した分割信号をデジタル化波形に組合わせる手段と、デジタル化波形を表示する手段とを具えている。
【００３４】
信号入力端は、上述のように、スプリッタ１０の入力端でもよい。代わりに、入力信号は、スプリッタ１０に供給される前に、追加的なコンポーネントを通過してもよい。
【００３５】
測定機器は、入力信号を複数の分割信号に分割する手段を含んでいる。上述の如く、抵抗パワー分割器又はマルチバンド・クロスオーバー・フィルタ・ネットワークなどのスプリッタ１０が信号線１２の入力信号を分割する。さらに、入力信号を分割する手段は、上述のように、各帯域用のフィルタを含んでもよい。同様に、入力信号を分割する手段は、上述のように減衰器を含んでもよい。また、入力信号を分割する手段は、上述のスプリッタ１０、減衰器３０及びフィルタ３８の組合せを含んでもよい。
【００３６】
測定機器は、分割信号を増幅する手段を含んでいる。増幅手段は、増幅通過帯域にわたって各分割信号を増幅するが、少なくとも１つの分割信号の増幅通過帯域は、他の分割信号の増幅通過帯域と異なっている。増幅手段は、類似構造の増幅器を含んでもよい。例えば、総ての増幅器は、ひとまとめになった要素増幅器でもよい。しかし、増幅手段は、異なる構成の増幅器を含んでもよい。例えば、いくつかの増幅器は、ひとまとめになった要素増幅器でもよいし、他の増幅器は、分布進行波増幅器でもよい。さらに、いくつかの増幅器は、個別の部品で形成されてもよいし、他の増幅器は、モノリシック集積回路でもよい。
【００３７】
上述の如く、増幅された分割信号をデジタル化波形に組合せる手段は、単一のコンバイナ及び単一のデジタイザを含んでもよいし、複数のデジタイザ及び単一のデジタル・コンバイナを含んでもよい。しかし、組合せ手段は、上述の手段の組合せであってもよい。例えば、増幅された複数の分割信号を組合せ、中間デジタル化信号にデジタル化してもよい。複数の他の増幅された分割信号をデジタル化して、中間デジタル化信号と組合せてもよい。
【００３８】
測定機器は、デジタル化波形を表示する手段を含んでいる。かかる手段は、ビデオ表示器、デジタル化波形を蓄積するメモリ、又は表示器とのインタフェースを含んでもよい。例えば、ビデオ表示器は、ＣＲＴ表示器又はＬＣＤ（液晶）表示器でもよい。インタフェースは、測定機器をコンピュータに接続する通信リンク・インタフェースを含んでもよい。
【００３９】
測定機器は、組合せ手段により組合せる増幅された分割信号のサブセットを選択する手段を含んでもよい。例えば、選択手段は、増幅手段の出力を制御する機械的スイッチを含んでもよい。この選択手段は、デジタル的に選択を実現するものでもよい。例えば、増幅された分割信号を組合せる手段は、これらをデジタル化信号に組合せる前に、分割信号をデジタル化してもよい。選択手段は、デジタル的に組合される信号のサブセットのみを選択してもよいし、選択しない信号をゼロのスケール係数と乗算してもよい（ゼロと信号との乗算結果がゼロとなり、非選択となる）。その結果、選択された信号のみを組合せに使用する。
【００４０】
図７は、測定機器用に信号をデジタル化する方法を説明する流れ図である。この信号デジタル化方法は、ステップ６０にて、信号を複数の分割信号に分割し、ステップ６２にて、関連周波数範囲にわたって各分割信号を増幅信号に増幅し、ステップ６４にて、増幅信号をデジタル化信号に組合せる。少なくとも１つの分割信号に関連した周波数範囲は、他の分割信号に関連した周波数範囲と異なる。
【００４１】
ステップ６０にて信号を分割した後、複数の分割信号の周波数スペクトルは、ほぼ同様である。例えば、抵抗パワー・スプリッタを用いて信号を複数の分割信号に分割することは、これら分割信号の周波数スペクトルが略類似のものとなる。しかし、理想的ではないため、分割信号の周波数スペクトルが全く同一ではないことが当業者には理解できよう。さらに、１つの周波数スペクトルの周波数成分の相対振幅が他の周波数スペクトルの周波数成分の相対振幅と類似ならば、これら２つの周波数スペクトルがほぼ同様であるとみなす。さらに、抵抗パワー・スプリッタの分割比が均等でなければ、これら分割信号の周波数成分の絶対振幅は分割比により異なるが、これら周波数成分の相対振幅は類似である。
【００４２】
代わりに、信号を分割するステップ６０は、総てが同様な周波数スペクトルでない分割信号に入力信号を分割してもよい。信号を複数の周波数帯域に分割するが、各分割信号は、１つの周波数帯域を占める信号から複数の周波数成分を有する。信号を複数の分割信号に分割するが、１つの分割信号の周波数スペクトルは他の分割信号と異なる。例えば、０〜２０ＧＨｚの周波数成分を有する信号を４つの分割信号に分割してもよい。ここでは、３つの分割信号が０〜１５ＧＨｚにわたり、１つの分割信号が１５〜２０ＧＨｚにわたる。さらに、周波数帯域は、隣接する必要がない。例えば、信号を２つの周波数帯域に分割してもよく、一方が２〜８ＧＨｚで、他方が１２〜１８ＧＨｚである。
【００４３】
信号の分割について信号の周波数スペクトルに関連して説明したが、信号の周波数成分に応じて分割する必要がないことが当業者には理解できよう。例えば、２及び３ＧＨｚの間の周波数成分を有する信号をマルチバンド・クロスオーバー・フィルタ・ネットワークにより、信号を０〜１０ＧＨｚ帯域及び１０〜２０ＧＨｚ帯域に分割してもよい。信号に１０〜２０ＧＨｚ範囲の周波数成分がないと、この分割信号に信号の周波数成分が現れないが、この信号は依然これら帯域に分割される。
【００４４】
図８は、増幅信号を組合せる方法の流れ図である。増幅信号をデジタル化信号に組合せるステップ６４は、ステップ６６で、各増幅信号をデジタル化して、デジタル化増幅信号（デジタル化された増幅信号）とし、ステップ６８で、複数のデジタル化増幅信号を単一のデジタル信号にデジタル的に組合せる。これら複数のデジタル化増幅信号を等しく組合せてもよいし、異なる重み付けをして組合せてもよい。例えば、類似の振幅の増幅信号を類似の増幅デジタル化信号にデジタル化するならば、類似の重み付けを用いる。代わりに、分圧、増幅、デジタル化などによるアンバランスがあるのならば、デジタル化増幅信号を異なる重み付けで組合せて、このアンバランスを補償してもよい。
【００４５】
上述の如く、増幅信号は、複数の周波数範囲を有するかもしれない。その結果、特定の増幅信号をデジタル化する際、この信号は、他の増幅信号をデジタル化するのにもちいるサンプリング・レートと異なるサンプリング・レートでデジタル化してもよい。例えば、他の増幅信号よりも低い周波数成分を有する増幅信号を、この他の増幅信号をデジタル化するのに用いたサンプリング・レートよりも低いサンプリング・レートでデジタル化してもよい。その結果、低い周波数成分の増幅信号用のデジタイザは、狭い帯域幅の安価なデジタイザでよい。
【００４６】
図９は、増幅信号を組合せる他の方法の流れ図である。増幅信号をデジタル化信号に組合せるステップ６４は、ステップ７０にて、増幅信号を組合せ信号に組合せ、ステップ７２にて、組合せ信号をデジタル信号にデジタル化する。
【００４７】
図１０は、本発明により、周波数応答等化を用いて、測定機器用に信号をデジタル化する方法の流れ図である。ここでは、図７に示す流れ図にステップ７４を追加しており、このステップ７４にて、組合せ増幅信号に影響を与える周波数応答を等化している（一様にしている）。信号の分割、増幅、組合せなどは、理想的でないかもしれない。その結果、組合せ応答に影響する周波数応答に振幅歪又は位相歪が生じるかもしれない。これら歪を補償できる。信号を分割、増幅及び組合せした周波数応答を等化することにより、入力信号を一層正確に表すことができる。
【００４８】
増幅信号を組合せるには、増幅信号のサブセットをデジタル化信号に組合せる。これら増幅信号のサブセットを、デジタル化信号の一部として用いるために選択できる。任意の数の増幅信号を選択できるが、この選択には増幅信号の１つから総てまでが含まれる。増幅信号のサブセットを選択することにより、他の増幅信号を組合せから除外する。その結果、選択しない周波数帯域からの望まない信号やノイズが関与しないようにして、入力信号の特定の周波数範囲を試験できる。
【００４９】
さらに、選択は、機械的又は電子的にできる。例えば、機械的スイッチは、増幅信号を機械的に分離して、組合せから除外できる。さらに、組合せる前に、デジタル化増幅信号をゼロに設定して、組合せに用いないようにできる。使用する帯域の選択は、手動又は自動で行ってもよい。例えば、ユーザは、機械的スイッチの状態を変更して、サブセットの増幅信号を選択できる。代わりに、ユーザは、測定機器のメニューから信号を選択して、この測定機器が信号の選択を制御してもよい。
【００５０】
測定機器用に信号をデジタル化する方法は、分割信号の各々をろ波（フィルタ処理）してもよい。各分割信号は、周波数範囲にわたって、ろ波される。少なくとも１つの分離信号の周波数範囲は、他の分離信号の周波数範囲と異なる。例えば、分離信号がろ波される範囲は、分離信号が増幅される通過帯域と一致してもよい。しかし、フィルタの通過帯域は、分離信号が増幅される通過帯域に限定されるものではない。例えば、０〜５ＧＨｚ、５〜１０ＧＨｚ及び１０〜１５ＧＨｚの周波数範囲にわたって分離信号を増幅する際、０〜１０ＧＨｚフィルタにより０〜５ＧＨｚ帯域及び５〜１０ＧＨｚ帯域をろ波し、１０〜２０ＧＨｚフィルタにより１０〜１５ＧＨｚ帯域をろ波してもよい。
【００５１】
特定の周波数範囲について上述したが、入力信号の帯域幅や利用できる成分を考慮して他の周波数範囲を用いてもよいことが当業者には理解できよう。例えば、上述では、０〜２０ＧＨｚの周波数範囲を入力信号として用いたが、入力信号の周波数成分は、信号源で決まる周波数範囲よりも広くても狭くてもよい。その結果、それに応じて、分割信号の数及び周波数範囲を調整できる。さらに、分割信号の帯域の周波数範囲は、５ＧＨｚスパンとして上述したが、分割信号の周波数範囲は、利用可能な成分に応じて調整できる。例えば、増幅器がオクターブ周波数範囲で容易に利用可能ならば、分割信号の周波数範囲を２〜４ＧＨｚ、４〜８ＧＨｚ、８〜１２ＧＨｚなどに設定してもよい。
【００５２】
本発明の特定実施例について上述したが、本発明はこれら実施例に特定されないことは明らかであろう。本発明の要旨を逸脱することなく、種々の変形変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明による測定機器用マルチバンド増幅器回路のブロック図である。
【図２】本発明による測定機器用マルチバンド増幅器回路のブロック図であり、複数のデジタイザをそなえている。
【図３】本発明による測定機器用等化マルチバンド増幅器回路のブロック図である。
【図４】本発明による測定機器用マルチバンド増幅器回路のブロック図であり、減衰器を具えている。
【図５】本発明による測定機器用マルチバンド増幅器回路のブロック図であり、スイッチを具えている。
【図６】本発明による測定機器用マルチバンド増幅器回路のブロック図であり、フィルタを具えている。
【図７】本発明により、測定機器用に信号をデジタル化する方法の流れ図である。
【図８】本発明により、増幅信号を組合せる方法の流れ図である。
【図９】本発明により、増幅信号を組合せる他の方法の流れ図である。
【図１０】本発明により、周波数応答等化を用いて、測定機器用に信号をデジタル化する方法の流れ図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０  スプリッタ
１６  増幅器
１８  コンバイナ
１９  組合せ及びデジタル化を行う手段
２４  デジタイザ
２５  表示手段
２６  等価器
３０  減衰器
３４  スイッチ
３８  フィルタ
４２  デジタル・コンバイナ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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